Direnç gürültüsünü ölçmek için düşük gürültülü amplifikatör

Gürültü her yerdedir ve akustik gürültüyü kulaklarımızla tespit etmek kolayken, elektronik gürültüyü doğru araçlarla bile tespit etmek zordur. Spektrum analizörü, gürültü ölçümleri için en uygun araçtır, ancak baktığınız sinyale kendi gürültüsünü de ekler. [Limpkin] Spektrum analizörü ile çok küçük gürültü sinyallerini ölçmek üzerinde çalışıyor ve sonuçlarını paylaştı. Kapsamlı blog yazısı.

Kendi belirlediği hedefi, RF sistemlerinin giriş ve çıkışındaki en yaygın empedans olan 50 ohm’luk bir empedansın ürettiği gürültüyü ölçmekti. formül Johnson Nyquist gürültü gücü Bize, tek Hz bant genişliğinde beklenen gürültü voltajının yalnızca 0,9 nanovolt olduğunu söylüyor – herhangi bir standarda göre küçük ve tipik bir spektrum analiz cihazının zemin gürültüsünden daha küçük bir büyüklük sırası. [Limpkin] Bu nedenle, bir çift 9V pilden çalışan çok düşük gürültülü amplifikatörler kullanarak gürültü sinyalini 100 kat artırmak için bir amplifikatör ve sinyal tamponu tasarladı.

Ancak bu devrede bir sorun vardı: girişlerinde mevcut herhangi bir kaçak DC voltajı da analizörün hassas giriş bağlantı noktasına zarar verebilecek seviyelere yükseltilecekti. bunu önlemek için, [Limpkin] Amplifikatörüne bir makas devresi eklemeye karar verdi. Bu, amplifikatörün çıkış voltajını sürekli olarak izleyen ve 200mV’yi aşarsa bir silikon anahtar aracılığıyla bağlantısını kesen bir çift karşılaştırıcıdan oluşur. [Limpkin] Devresini güzel hazırlanmış bir kutuya yerleştirdi ve hızlı geçici girişlerin varlığında bile kesme makinesinin güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için çeşitli testler yaptı.

Makas yerindeyken, planlanan gürültü ölçümlerini almak güvenliydi. Nihai sonuç? yaklaşık 0,89 nV, tıpkı teori tarafından tahmin edildiği gibi. Nanovolt seviyesi sinyallerinin ölçülmesi genellikle çok hassas ekipman ve çok sayıda gürültü azaltma hilesi gerektirir. Bazen gürültü, bir radyo vericisi yapmak için ihtiyacınız olan şeydir. Bahşiş için teşekkürler, [alfonso32]!